[发明专利]一种球冠箱底纵缝的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接方法

权利要求书

1.一种球冠箱底纵缝的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、通过空间曲线焊接轨迹拟合方法对大直径球冠箱底纵缝(2)进行焊接轨迹拟合；

S2、通过单轴肩定位焊接+双轴肩正式焊接的工艺方法对大直径球冠箱底纵缝(2)进行焊接；

S3、通过风险控制方法对浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接进行风险控制。

2.根据权利要求1所述的一种球冠箱底纵缝的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：在步骤S1中的所述空间曲线焊接轨迹拟合方法包括以下步骤：

S11、将浮动式双轴肩搅拌头(1)安装至设备主轴(3)，确定浮动式双轴肩搅拌头(1)处于其滑动套(11)最低端位置，并测量刀长A1、补偿值B1和补偿值B2；

S12、建立搅拌头行走轨迹模型，行走轨迹为大直径球冠箱底纵缝(2)内表面；

S13、将搅拌头行走轨迹模型导入五轴联动系统，并生成焊接程序，计算刀长A1减去补偿值B1的值，并将计算结果输入至程序中；

S14、设定程序，开启焊接行走。

3.根据权利要求2所述的一种球冠箱底纵缝的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述浮动式双轴肩搅拌头(1)还包括滑动键(12)、上轴肩(13)、下轴肩(14)、搅拌针(15)和若干紧固件(16)，所述搅拌针(15)长柄端穿过上轴肩(13)内部，搅拌针(15)长柄端直径较大的圆柱面端面与上轴肩(13)内径端面靠紧配合，并通过紧固件(16)锁紧固定，下轴肩(14)穿过搅拌针(15)短柄端，搅拌针(15)短柄端直径较大的圆柱面端面与下轴肩(14)内径端面靠紧配合，并通过紧固件(16)锁紧固定，此时滑动键(12)、上轴肩(13)、下轴肩(14)、搅拌针(15)和若干紧固件(16)组合成了双轴肩搅拌头主体；

所述双轴肩搅拌头主体套装入滑动套(11)，将上轴肩(13)圆柱外表面键槽与滑动套(11)键槽对齐，将滑动键(12)穿过滑动套(11)键槽，并使用紧固件(16)连接固定在上轴肩(13)圆柱外表面键槽内，双轴肩搅拌头(1)与滑动套(11)组合成为浮动式双轴肩搅拌头。

4.根据权利要求3所述的一种球冠箱底纵缝的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述滑动套(11)外壁开设有滑动键槽(111)，滑动键槽(111)用于滑动滑动键(12)。

5.根据权利要求3所述的一种球冠箱底纵缝的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述上轴肩(13)和下轴肩(14)均包括一体成型结构的圆柱段、下球形面段(141)和下环形斜面段(142)，下环形斜面段(142)的一端固定连接至下球形面段(141)，另一端固定连接至下环形斜面段(142)，下球形面段(141)表面开设有双螺旋沟槽(143)，搅拌针(15)的依次穿过下球形面段(141)、下环形斜面段(142)固定至圆柱段内部。

6.根据权利要求5所述的一种球冠箱底纵缝的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述下环形斜面段(142)与水平面的夹角角度a范围为0.5°～1.5°。

7.根据权利要求5所述的一种球冠箱底纵缝的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述下环形斜面段(142)的斜面宽度b范围为1.5～2mm；

所述下环形斜面段(142)的斜面外缘d为圆角结构，所述斜面外缘d的内径范围为R0.5～R1mm。

8.根据权利要求5所述的一种球冠箱底纵缝的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述双螺旋沟槽(143)为圆弧形沟槽，双螺旋沟槽(143)的沟槽内径c范围为Φ1～Φ1.5mm。